第9章_5互感和自感 涡流 电磁阻尼和电磁驱动

2.涡流的应用 如图9-5-3所示是高频焊接原理示意图.线圈中通 以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就 产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热 量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件 其他部分发热很少，以下说法正确的是( )
图9-5-3
A.电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高 的越快 B.电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高 的越快 C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊 缝处的电阻小 D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊 缝处的电阻大
答案：D
易错题：如图9-5-4所示，A、B是两个完全相同 的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不 计．当电键K闭合时，下列说法正确的是( ) A．A比B先亮，然后A熄灭 B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮 C．A、B一齐亮，然后A熄灭 D．A、B一齐亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变
点评：当线圈中的电流发生变化时，线圈 本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍 线圈中原来电流的变化．这种由于线圈本身的 电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感 现象．阻碍的含义：(1)线圈中原电流增大时， 自感电动势阻碍它增大．(2)线圈中原电流减 小时，自感电动势阻碍它减小．
如图9-5-2所示的电路,D1和D2是 两个相同的灯泡,L是一个自感系数相当大的 线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在电 键S接通和断开时,灯泡D1和DA 2先后亮暗的次 序是( ) A.接通时D1先达最亮,断开时D1后灭 B.接通时D2先达最亮,断开时D2后灭 C.接通时D1先达最亮,断开时D1先灭 D.接通时D2先达最亮,断开时D2先灭 图9-5-2
错解分析：对自感现象理解不够．在K闭合的 瞬间，通过每盏灯的电流到底怎样变化不清楚． 正解：电键闭合的瞬间，线圈由于自感产生自 感电动势，其作用相当于一个电源．这样对整个回 路而言相当于两个电源共同作用在同一个回路 中．两个电源各自独立产生电流，实际上等于两个 电流的叠加．根据上述原理可在电路中标出两个电 源各自独立产生的电流的方向．
图9- 4 5-
错解：当电键闭合时，A灯与线圈L串联，B 灯与R串联后分别并联于电源两端．虽然K闭合瞬 间线圈会产生自感，即阻碍通过线圈支路电流的增 加，但A灯与L串联后并联接在电源上，电源两端 有 电 压， 就 会有 电 流 ， 所 以 AB都 应 该同 时亮 起 来．只是闭合K的瞬间A灯不能达到应有的电流而 亮度变暗．K闭合一段时间后两灯达到同样的亮 度．所以A灯逐渐变亮，B灯亮度不发生变化，选D.
合上S，B灯立即正常发光.A灯支路中， 由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推 迟一些时间才能达到正常发光状态.B正确.断开S， L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B 灯的电流与原电流反向，而A灯中电流与原电流 方向相同.因为断开S后，由L作为电源的供电电流 是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的， 所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比 原来更亮.
图a、b是两电源独立产生电流的流向图，c图是合并 在一起的电流流向图．由图可知，在A灯处原电流与感应 电流反向，故A灯不能立刻亮起来．在B灯处原电流与感应 电流同向，实际电流为两者之和，大于原电流．故B灯比 正常发光亮(因正常发光时电流就是原电流)．随着自感的 减弱，感应电流减弱，A灯的实际电流增大，B灯实际电流 减少，A变亮，B灯变暗，直到自感现象消失，两灯以原电 流正常发光．应选B.
第九章
电磁感应
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1.自感现象的分析与判断 如图9-5-1所示电路中，A、B是相同的两小灯 泡.L是一个带铁芯的线圈，直流电阻可不计.调节 R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合 上和断开时( )
图9-5-1
A.两灯同时点亮、同时熄灭 B.合上S时，B比A先到达正常发光状态 C.断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B 两灯的电流方向都与原电流方向相同 D.断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭